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原文传递大断面软弱围岩隧道稳定性研究

论文题名：	大断面软弱围岩隧道稳定性研究
关键词：	大断面隧道;软弱围岩;FLAC软件;开挖方法;支护结构;数值模拟
摘要：	随着高速铁路的快速发展及客运专线建设的需要，我国出现了一批大断面隧道，其开挖的断面面积通常在100m2以上，在软弱及破碎的围岩地质条件下，大断面隧道的施工难度较大。　　本文以位于山西境内的太岳山双线铁路隧道工程为背景，阐述了影响隧道围岩稳定性的主要因素和围岩稳定性理论。对隧道的开挖方法、支护形式以及围岩和支护参数进行分析，依据实际工程的围岩性质选择相似材料进行室内相似材料模拟试验，通过弹性阶段试件的试验分析和相似比推算得到泥质砂岩弹性模量E和泊松比μ，并根据公式K=E/3(1-2μ)和G=E/2（1+μ)计算得到原岩体积模量和剪切模量，为第四章对原岩开挖数值模拟提供计算力学参数。　　本文对隧道中隔壁法和三台阶法隧道的施工进行开挖数值模拟，对隧址区围岩和支护结构稳定性进行数值分析。结合国内外对隧道的研究特点以及国内隧道施工方法的现状，运用FLAC软件对太岳山隧道既有断面条件和地质条件下的中隔壁法施工和三台阶法施工进行数值模拟分析。对隧道开挖过程中的重点部位进行监测，结果表明对于中隔壁法施工，右上导坑开挖完成后隧道的变形最大，该阶段拱顶和拱底的位移量分别达到总位移量的97.6％和93.4％，隧道两侧墙处的压应力最大，隧道的拱脚处容易发生应力集中，三台阶七步法竖向最大位移集中在隧道拱顶及拱底，最大水平位移集中在两侧拱墙处，开挖过程中产生较大的竖向位移和水平收敛。对比两种不同施工方法下的水平收敛、竖直位移及围岩应力的情况，从结构的变形大小和受力角度方面考虑该隧道施工选择中隔壁法更利于隧道围岩开挖的稳定性。
作者：	曹瑞君
专业：	结构工程
导师：	郭延华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河北工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文